(57)【要約】      （修正有）【課題】遠赤外線を放射するセラミックスを塗料に接触させることにより、該塗料を機能水として低粘度化させる方法や、遠赤外線を放射するセラミックスをボイラー用水に接触させることにより、該ボイラー用水を機能水として発電効率を向上させる方法において、機能水の性能の維持方法を提供する。【解決手段】塗料を低粘度化させる前記方法において、前記セラミックスを充填したケーシング１３の出側に機能水検出装置１４を設置し、検出された機能水の性能に基づいて、該機能水を循環するポンプ４の回転数を制御することにより機能水の性能を維持する。また、ボイラー用水の発電効率を向上させる前記方法において、前記セラミックスを充填したケーシング１３の出側に機能水検出装置１４を設置し、検出された機能水の性能に基づいて、該機能水を循環するポンプの回転数および該機能水の戻しラインの流量を制御することにより機能水の性能を維持する。【選択図】  図１
2005095764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠赤外線を放射するセラミックスを塗料に接触させることにより、該塗料を機能水として低粘度化させる方法において、前記遠赤外線を放射するセラミックスを充填したケーシングの出側に機能水検出装置を設置し、該機能水検出装置により検出された機能水の性能に基づいて、該機能水を循環するポンプの回転数を制御することを特徴とする機能水の性能維持方法。
【請求項２】
遠赤外線を放射するセラミックスをボイラー用水に接触させることにより、該ボイラー用水を機能水として発電効率を向上させる方法において、前記遠赤外線を放射するセラミックスを充填したケーシングの出側に機能水検出装置を設置し、該機能水検出装置により検出された性能に基づいて、該機能水を循環するポンプの回転数および該機能水の戻しラインの流量を制御することを特徴とする機能水の性能維持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能水の機能化レベル（以下、性能と云う）の維持方法に関する。
具体的には、遠赤外線を放射するセラミックスを塗料に接触させることにより、該塗料を機能水として低粘度化させる方法や、遠赤外線を放射するセラミックスをボイラー用水に接触させることにより、該ボイラー用水を機能水として発電効率を向上させる方法において、機能水の性能を維持する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
機能水とは、水に微弱エネルギーを付与することにより作成されるもので、具体的な処理方法としては、磁場処理法、電磁場処理法、超音波処理法、電気分解処理法、ミネラル処理法、遠赤外線処理法（セラミックス処理等）などさまざまな方法が知られている。
発明者等は、これまで機能水に関して数々の検討を重ね、機能水の適用面および検出面で新たな知見のもとに特許出願を行ってきた。
例えば、特開２００２−３２２４２５号公報には、機能水の適用面に関して、「塗装の低粘度化方法及び塗料の塗装方法」を提案し、また、特願２００２−３３６６号明細書（未公開）には、「ボイラー用水の処理方法および処理設備」を提案し、また、機能水の検出面では特願２００３−３３２６０９号明細書（未公開）では、「機能水の検出方法および検出装置」を提案している。
しかし、これまでの検討内容は適用面および検出面を重要視してきたため、機能水の性能維持面（制御面）についてはほとんど検討がなされていないのが実情であった。
【０００３】
具体的に上記特許概要を説明すると、特開２００２−３２２４２５号公報には、遠赤外線を放射するセラミックスと接触させることにより機能化された塗料（これも総称して機能水と呼ぶことにする）の製造方法について、塗料の循環系に遠赤外線放射セラミックボールを充填したケーシングを装入し直接塗料を接触させることで可能であること、そして、その効果として、塗料の低粘度化が図れることや、密着性の改善効果、更には耐食性の改善効果等を見出し、塗装の品質改善につながることは明記しているが、この機能水の性能維持面に関しては一切記述されていなかった。
当然、独立循環系で単に循環接触させているだけでは、永久的に使用できるものではなく、使用時間とともに遠赤外線放射セラミックボール表面に汚れが付着し性能劣化の問題が発生していた。
【０００４】
また、特願２００２−３３６６号明細書（未公開）には、高圧のボイラー主配管への機能水の連続供給方法やセラミックボールの破損防止方法、更には、処理能力に関係する因子（圧力、温度、接触回数or面積）については明記しているものの、やはり性能維持面については記述されていない。
この場合においても、高圧下で遠赤外線放射セラミックボールと水とを直接接触させるため、微振動によるセラミックボールの損耗、破損等による性能劣化の問題点が発生するという問題点があった。
また、特願２００３−３３２６０９号明細書（未公開）には、機能水の検出方法、検出装置に関する記述はあるが、機能水の性能維持面については一切記述されていなかった。
このように、機能水に関して鋭意検討してきたにもかかわらず、これまでは適用面および検出面を重要視してきたため、性能維持面（制御面）についての方法は全く検討されていなかった。
【特許文献１】特開２００２−３２２４２５号公報
【特許文献２】特願２００２−３３６６号明細書（未公開）
【特許文献３】特願２００３−３３２６０９号明細書（未公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記のような従来技術の問題点を解決し、遠赤外線を放射するセラミックスを塗料に接触させることにより、該塗料を機能水として低粘度化させる方法や、遠赤外線を放射するセラミックスをボイラー用水に接触させることにより、該ボイラー用水を機能水として発電効率を向上させる方法において、機能水の性能を維持する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述の課題を解決するため、遠赤外線を放射するセラミックスを塗料に接触させることにより、該塗料を機能水として低粘度化させる方法や、遠赤外線を放射するセラミックスとボイラー用水を接触させることにより、該ボイラー用水を機能水として発電効率を向上させる方法において、機能水検出装置により検出した機能水の性能に基づいて循環ポンプの回転数などを制御することにより、機能水の性能を維持する方法を提供するものであり、その要旨とするところは許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
【０００７】
（１）遠赤外線を放射するセラミックスを塗料に接触させることにより、該塗料を機能水として低粘度化させる方法において、前記遠赤外線を放射するセラミックスを充填したケーシングの出側に機能水検出装置を設置し、該機能水検出装置により検出された機能水の性能に基づいて、該機能水を循環するポンプの回転数を制御することを特徴とする機能水の性能維持方法。
（２）遠赤外線を放射するセラミックスをボイラー用水に接触させることにより、該ボイラー用水を機能水として発電効率を向上させる方法において、前記遠赤外線を放射するセラミックスを充填したケーシングの出側に機能水検出装置を設置し、該機能水検出装置により検出された性能に基づいて、該機能水を循環するポンプの回転数および該機能水の戻しラインの流量を制御することを特徴とする機能水の性能維持方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、遠赤外線を放射するセラミックスを塗料に接触させることにより、該塗料を機能水として低粘度化させる方法や、遠赤外線を放射するセラミックスをボイラー用水に接触させることにより、該ボイラー用水を機能水として発電効率を向上させる方法において、機能水検出装置により検出した機能水の性能に基づいて循環ポンプの回転数などを制御することにより、機能水の性能を維持する方法を提供することができ、各々の設備の特徴に応じた制御因子により制御することによって機能水の性能維持が可能となり、塗装品質への悪影響や、発電効率の低下を防止できるなど、産業上有用な著しい効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を、図１および図２を用いて詳細に説明する。
発明者等は、機能水の性能を維持するための制御因子は、後述する理由により、圧力、温度、接触時間であると考えた。
また、制御の基本的な考え方としては、機能水の所望の性能維持を達成するのに余裕をもったハード設計としておき、セラミックスの汚れ等による性能劣化分を、その余裕分で吸収して性能を維持（制御）することを基本とし、塗料およびボイラー用水のそれぞれについて、以下に示すような機能水性能維持方法（制御方法）を提供するものである。
なお、以下の実施形態においては、セラミックスの代表例として、セラミックボールを例として説明する。
【００１０】
＜機能水の制御因子＞
以下に、機能水の制御因子を圧力、温度、接触時間とする理由について説明する。
例えば波長λ＝3μｍ、6μｍ、10μｍ程度の遠赤外線は水に良く吸収されるため、水中では数μｍで距離で指数関数的に減衰してしまうことは知られている。つまり、セラミックボールの表面から放射されている遠赤外線を効率良く吸収させるには水分子をセラミックボールの表面数μｍの距離に送り込んでやり、セラミックボールと水分子の短時間当たりの接触回数を増やしてやる必要があると考えている。
その観点からまず温度に着目すると、水の温度が上昇すれば分子運動も激しくなり、かつ粘度も低下するのでセラミックボール表面でも密着性も良くなり水分子の単位時間あたりの接触回数が増加するものと考えられる。しかし、あまり温度を上げすぎるとセラミックボール表面から気泡が発生するので水分子の接触回数の低下を招くことになり効率は低下する。（我々は温度としては40〜80℃程度が望ましいと考えている。）
【００１１】
次に、圧力に着目すると、圧力を上げることでやはり分子運動が激しくなるのでこれも同様に水分子の単位時間あたりの接触回数が増加するものと考えられる。しかし、あまり高圧になるとセラミックボールの損耗、破損に繋がるため注意が必要である。（圧力としては、2〜15kg程度が好ましい。）
このように考えてくると、当然のことながら接触時間を長く取ればセラミックボールと水分子の接触回数が増加するので性能は高くなることが理解できるが、あまり長時間接触させても水の遠赤外線を吸収する能力に飽和限度があると思われるので、長時間接触させるのは非効率であることは言うまでもない。この接触時間については用途に応じて実験的に決定することが望ましい。
以上のことからセラミックボールの水分子の接触回数が非常に重要であることを述べてきたが、セラミックボール表面の汚れの影響について補足説明を行っておく。セラミックボールから放射されている微弱な遠赤外線は表面からの距離の2乗に反比例して減衰していくものと予想されるため、表面が少しでも汚れているとたとえ接触回数が同じでも遠赤外線の吸収量が減少し性能劣化を招くものである。
【００１２】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の機能水の性能維持方法における塗料を機能水とする第１の実施形態を示す図である。
図１において、１は撹拌器、２は水性塗料、３は塗料タンク、４はポンプ、５は塗料供給配管、６は塗料パン、７は塗料戻し配管、８はバックアップロール、９は鋼帯、１０はアプリケータロール、１１はピックアップロール、１２はトランスファーロール、１３は遠赤外線セラミックボールを充填したケーシング、１４は機能水検出装置、１５は制御装置、１６は回転制御装置（インバータ）を示す。
【００１３】
図１において、攪拌器１で攪拌され均一濃度にされている水性塗料２を塗料タンク３から供給ポンプ４及び塗料供給配管５で塗料パン６に供給し、塗料パン６内の塗料の一部をオーバーフローにより塗料戻し配管７を介して塗料タンク３内に戻す塗料循環系を備え、バックアップロール８に巻き付けられて走行する鋼帯９に塗料を塗装するのに鋼帯９と接するアプリケータロール１０と、塗料を塗料パン６より供給するピックアップロ−ル１１と、このロ−ル１１とロール１０との中間にピックアップロ−ル１１の塗料をアプリケータロール１０に転写するトランスファーロール１２を介して通板する鋼帯９を連続的に塗装するように構成されたロールコータにおいて、上記水性塗料の粘度を低減するために、遠赤外線セラミックボールを充填したケーシング１３を塗料循環ポンプ４の吐出側の塗料供給配管５に設け、塗料が遠赤外線セラミックボール充填層を通過して遠赤外線セラミックボールと接触後に塗料パン６に供給される。
【００１４】
図１に示すような、塗料を機能水とする独立循環系についての機能水性能維持方法（制御方法）について以下に説明する。
この独立循環系では、温度を制御因子として温度を変更すると、塗装の品質に悪影響が出るので、制御因子としては圧力、接触時間（流量の変化）で制御することにする。
ハード構成としては、セラミックボールを充填したケーシング13の出側に機能水検出装置１４を設置し、ポンプ4は回転数制御付きを採用し、機能水検出装置１４で検出された性能に応じて、ポンプ4の回転数を制御することで、機能水の性能を維持（制御）しようとするものである。
【００１５】
制御に関してもう少し詳しく説明を行うと、機能水の性能を機能水検出装置１４で検出し、所定範囲より低下していれば性能が回復するまで回転数制御付きポンプの回転数を増加し、性能が所定範囲内に入ればその増加を停止するようにする。つまり、性能劣化に応じて回転制御装置（インバータ）１６によりポンプ４の回転数を性能を監視しながら増加していく動作を繰り返していくわけで、ポンプ４の回転数の限界まで到達すると、設備を停止してセラミックボールの洗浄を行う、または、セラミックボールの常設予備器と切り換えて使用し、機能水の性能を長期間維持するものである。
このように、ポンプ４の回転数を制御することで圧力、流量が同時に変化する。流量は回転数の1乗に比例し（流量の増加は単位時間当たりの接触回数が増加につながる。）、圧力は回転数の2乗に比例するため効率良く制御因子を操作することができ制御が可能になる。
【００１６】
＜第２の実施形態＞
図２は、本発明の機能水の性能維持方法におけるボイラー用水を機能水とする第２の実施形態を示す図である。
図２において、４はポンプ、１３は遠赤外線セラミックボールを充填したケーシング、１４は機能水検出装置、１５は制御装置、１６は回転制御装置（インバータ）、１７はボイラー用水戻しライン、１８は自動調節弁を示す。
【００１７】
図２に示すような、ボイラー用水を機能水とする付帯循環系についての機能水性能維持方法（制御方法）を以下に説明する。
このような付帯循環系により、機能水を循環する場合は、温度、圧力ともに主配管で決まってしまっているので、制御因子としては接触時間のみで制御することにする。
ハード構成としては、ボイラー用水戻しライン１７に自動調節弁１８を設置
し、遠赤外線セラミックボールを充填したケーシング１３の出側に機能水検出装置１４を設置し、回転数制御付きのポンプ４を採用し、機能水検出装置１４で検出された性能に応じて、自動調節弁１８およびポンプ４の回転数を制御することで、機能水の性能を維持（制御）しようとするものである。
【００１８】
制御に関してもう少し詳しく説明を行うと、性能を機能水検出装置１４で検出し、所定範囲より低下していれば、性能が回復するまで回転数制御装置１６を設けたポンプ４の回転数を増加するとともに自動調節弁１８の開度を増加していくことで、性能が所定範囲内に入ればその回転数の増加および自動調節弁１８の開度の増加を停止するようにする。つまり、性能劣化に応じてポンプ４の回転数と自動調節弁１８の開度を、機能水の性能を監視しながら増加していく動作を繰り返していくわけで、ポンプ４の回転数または自動調節弁１８の開度の限界まで到達すると、設備を停止してセラミックボールの洗浄を行う、または、セラミックボールの常設予備器と切り換えて使用し、性能を長期間維持するものである。
【００１９】
図２は、機能水を連続的に生成するためのライン構成を示す図であり、遠赤外線セラミックボールを充填したケーシング１３の出側から入側にボイラー用水を戻すボイラー用水戻しライン１７を設け、戻しラインの配管径を供給ラインの配管径の３倍とすることにより、全量の９０％を戻しラインに流すことができ、バッチ処理によりボイラー用水とセラミックスを接触させなくても、連続処理により１０回の接触ができる。  
このようにボイラー用水戻しライン１７の流量が全量の90％であれば連続的に10回接触しているのと同等であるから、戻しライン１７に設置した自動調節弁１８の開度を増加していくことで全量に対する割合を増加させていることになり連続接触回数を増加させ制御因子（接触時間）を操作することができ制御が可能になる。
ただし、手動弁(3)は固定なので自動調節弁１８の開度を増加（戻しライン１７の流量を増加）していくということは全量（ポンプに対する全負荷）が増加することを意味する。ポンプ４に対する全負荷が増加すると、ポンプ４の吐出圧力が低下するので所定の圧力に復元するために、回転数制御装置（インバータ）１６によりポンプ４の回転数を増加させる必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の機能水の性能維持方法における塗料を機能水とする第１の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の機能水の性能維持方法におけるボイラー用水を機能水とする第２の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  撹拌器
２  水性塗料
３  塗料タンク
４  ポンプ
５  塗料供給配管
６  塗料パン
７  塗料戻し配管
８  バックアップロール
９  鋼帯
１０  アプリケータロール
１１  ピックアップロール
１２  トランスファーロール
１３  遠赤外線セラミックボールを充填したケーシング
１４  機能水検出装置
１５  制御装置
１６  回転制御装置（インバータ）
１７  ボイラー用水戻しライン
１８  自動調節弁
【図１】
2005095764.tif 000003
【図２】
2005095764.tif 000004